Способ калибрования стеклянных трубок

(51)5 С 03 8 Е ИЗОБР о стеклянной установкои на не чатой заготовки до пластичного с ва дующих наг я заготовк т зобрете вч и прчастно у, Изоб ачество ов,одст сить к уменьпров вн ени чтренн тру лич ого и Из ль покрытои танавлив готовку. руют, Од тройник сосом и (азотом) икогезио ым слоем, ус трубчатую з ки герметизитву и ичасти ов,д ают стеклянну Торцы загото н из тор единяют тву.Цель изобретенияства калиброличины ра яется повьппемен ния путе а диамет стеклянн ние кач шения в Заготовку зна и начинают полняют эбро стия о ег внут труб з ба нагрева вое про пут транской оцесс кали вания стеклянн т следующим об загото ществ рубок аживаю кали ем п азо Нодновременным ва янствя мекд зяг Откалибровянную умировяниовкой ир бчатчю й калибр с предваной поверхностью,лическ алибро ительно матировя ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Самостоятельное конструкторскотехнологическое бюро по проектированию приборов и аппаратов из стекла(54) СПОСОБ КАЛИБРОВАНИЯТРУБОК нис относится к строиоизводству стройматериасти к стекольному проиэретение позволит повыкалибрования путем личины разброса диаметго отверстия стеклянной того поверхность металированного калибра перед етение относится к строи роизводству стройматериа сти к стекольному произв и осаждения ее на калибр с одновременным вакуумированием матируют обкаткой на абразивном материале с давящим усилием на калибр, не превышающим предела прочности на сжатие абразивного материала, причем обкатку продолжают до получения микронеровностейс предельной глубиной ЬО/4%, гдеР - диаметр зерен абразива, Затем наматированную поверхность калибра наносят антикогезионное покрытие толщиной 8 в соответствии с условием Н Ъ) 8)Ь, где Н - предельная высота;Й - предельная глубина микронеровностей по отношению к исходному диаметру калибра, при этом процесс нагревазаготовки до пластичного состоянияведут в среде инертного по отношениюк покрытию поверхности калибра газа,1 табл. с магистральным вакуумным набаллоном с инертным газом перемещения через жар во печи. По достижени пластичного состояниязаготовку затем охлаждают и снимают с калибра.Необходимость матирования поверхности калибра вызвана тем, что при осаждении стекла на калибр с полированной поверхностью контакт осажденного вакуумным отсасыванием стекла после остывания слишком плотен, Даже при соответствующем подборе коэффици ентов температурного расширения материала калибра и стекла трубки съем трубки чрезвычайно затруднен ввиду слишком большой величины зоны контакта поверхности калибра и трубки, Что бы уменьшить зону контакта, полированную поверхность калибра следует сделать матовой, т.е. покрыть микро- неровностями. Это значительно уменьшает площадь контакта металла и стек- эО ла после охлаждения сборки, поскольку в этом случае контакт осуществляется лишь по выступам микронеровностей.В данном случае целесообразнее осуществлять операцию матирования пу тем обкатки калибра по плоскопараллельной поверхности, покрытой абразивным материалом. Наличие плоскопараллельной поверхности обеспечивает гарантию сохранности геометрической формы калибра. Изгиб калибра при обработке недопустим, так как в этом случае стеклянную трубку не удается снять, с калибра. При калибрах большого диаметра (свыше 30 мм) матирование можно осуществлять посредством песко 35 струйной обработки.Другие режимы обкатки выбираются исходя из условий чистоты матированной поверхности калибра от возможного попадания на нее абразивных включений, которые могут усложнить операцию съема стеклянной трубки.Так, давящее усилие на калибр не должно превьппать предела прочности на сжатие абразивного материала. Если усилие выше, то абразивный материал крошится и осколки заполняют микро- неровности поверхности калибра.Матирование должно осуществляться до момента, пока глубина микронеровЭ ностей Ь не достигнет значения - Ь 44 Т4 Г4 в ,) где 0 - диаметр зерен абразив 55 ного материала.Если глубина микронеровностей превосходит 1)/4 й, то возникает вероятность застревания зерен абразива в микронеровностях полученного рельефа, что недопустимо.Однако осуществлять вакуумное осаждение стекла непосредственно на матированную поверхность калибра также нецелесообразно, потому что матированная поверхность при нагреве в жаровом пространстве печи гораздо легче подвергается окислению и потому что при большой высоте рельефа микро- неровностей ухудшается качество внутренней поверхноСти готовой стекло- трубки.Для того, чтобы избежать указанных негативных явлений, на матированную поверхность калибра следует нанести защитный антикогезионный по отношению к стеклу слой, В качестве такого слоя могут быть использованы графит, мел, различные соли металлов, окислы магния или титана и другие препараты, Олой после подготовки поверхности и обезжиривания может наноситься путем напыления, натирания, осаждения и подобными способами. Практика показала, что достаточнохорошие результаты дает защитный слойиз КГПВ-О (коллоидно-графитовый препарат водный, изготовленный из термографита В-О), который формируется путем окунания калибра в раствор с последующей сушкой.Чтобы антикогезионный слой не сталпрепятствием при снятии стекляннойтрубки с калибра его толщина должнавыбираться исходя из следующих соображений.Толщина слоя не должна превышатьпредельной высоты микронеровностей Н,Если слой полностью закрывает микронеровности калибра, то его поверхность является поверхностью контактастекла с калибром, при этом не происходит сокращения площади контакта, .т,е, результат матирования утрачен.Если толщина слоя не превьппает Ь -предельной глубины микронеровностей,то микронеровности продолжают овазывать негативное влияние на качествополучаемой поверхности трубки. Такимобразом необходимо выполнять условиеН 3 Б)Ь, где Н - предельная высота;й - предельная глубина микронеровностей по отношению к исходному диаметрукалибра. Контроль высоты микронеровностей следует осуществлять профилометром,1537649 15 20 араметры Предлагаемый Окалиностойкая сталь Любая стальсталь типа 18-8(1 Х 18 Н 9 Т) и др,Допуск 1-5 мкм 11 атериал калибра Геометрические характеристики калибра; ф 10-60 мм Состояние поДопуск 10-50 мкм Развитая поверхность (матированная) на абразивеМ 40 с усилием12 кг/ммПокрытие антикогеэионным слоем(КГМВ-О)5-50 мкм Полированная верхностн -калибра Обработка поверхности калибраТолщина покрытияТемпература калибрования, ССредаДавление 50 100 ВоздухАтмосферное Азот50-300 мм вод.ст. Для предотвращения быстрого разрушения матированной поверхности калибра, покрытой антикогезионным по отношению к стеклу слоем, процесс 5 нагрева трубки до пластичного состояния следует проводить в среде инертного по отношению к поверхности калибра газа, например азота. Газ следует подавать через магистраль ваку умного насоса с последующей его откачкой в процессе вакуумирования и осаждения трубки на калибр. Наличие матированной поверхности калибра с антикогезионным-по отношению к стеклу покрытием облегчает съем готовых трубок, что позволяет избежать их разрушения и тем самым повысить выход годной продукции. Кроме этого, облегчение съема с калибра откалиброванной стеклотрубки позволит при поэтапном калибровании избежать искажения формы поверхностей 25 трубки и калибра при сдвиге, что положительно скажется на качестве внутренней поверхности последующих калибруемых участков, в частности приведет к уменьшению величины разброса дна метров внутреннего отверстия стеклянной трубки, что повысит качество калиброванияПример выполнения предлагаемого способа калибрования стеклянных трубок приведен в таблице. Формула изобретенияСпособ калибрования стеклянных трубок, включающий установку на калибр стеклянной трубчатой заготовки, герметизацию ее концов, подсоединение одного из торцовых отверстий с вакуумной системой, нагрев в печи, охлаждение и снятие с калибра, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества калибрования путем уменьшения величины разброса диаметров внутреннего отверстия стеклянной трубки, перед установкой трубки на калибр на его поверхности образуют0 микронеровности с глубиной Ь 4 4 Я" где Р - диаметр зерен абразивного материала, путем обкатки на абразивном материале, закрепленном на жесткой плоскоггараллельной подложке, с усилием на калибр, не превышающим предела прочности на сжатие абразивного материала, затем на матированную поверхность калибра наносят антикогеэионное по отношению к стеклу покрытие толщиной НБ)Ь, где Н - предельная высота; Ь - предельная глубина микро-. неровностей, а нагрев стеклянной заготовки ведут в среде инертного отно. сительно покрытия калибра газа.Способ1537649 1- Продолжение таблицы Способ Параметры Предлагаемый Прототип.10Отклонение 5- 20 мкм 60 75 Редактор О.Юрковецкая Подписное Тираж 388 Заказ 143 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5